JPH0765085A - 集計結果分析システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明では、無記名電子アンケートや無記名
電子投票を行ない、記入者の性別・年齢別・収入別・職
業別などの項目から集計結果を分析する場合に、記入し
た情報から無記名性が損なわれにくい集計結果分析装置
を提案することを目的とする。 【構成】 記入者の性別・年齢別、収入別・職業別等の
属性項目から回答を分析する集計結果分析システムにお
いて、前記回答と、公開鍵で暗号化した前記属性項目と
から回答文を出力する記入装置１０２と、前記回答文を
受取り、割り当された担当の属性項目に関してのみ統計
をとる担当装置１０１とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明では、無記名電子アンケー
トや無記名電子投票を行ない、記入者の性別・年齢別・
収入別・職業別などの属性項目や複数の回答項目から集
計結果を分析する場合に、記入した項目の値から無記名
性が損なわれにくい集計結果分析システムを提案するこ
とを目的とする。

【０００２】

【従来の技術】従来の紙のアンケートでは、解答者が性
別・年令別・収入別・職業別などの属性項目や複数の回
答項目をそのまま記入し、単一の集計者がそれを分析し
ている。したがって、集計者はあらゆる項目の組による
クロス集計が可能であり、それゆえ特に分析に必要なク
ロス集計が可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の紙のアンケート
では、集計者は分析に必要・不必要にかかわらず、解答
者のすべての項目値を知ることができる。すべての項目
値を統合することにより無記名で行なったアンケートや
投票の匿名性が破られ、プライバシーが侵害される恐れ
がある。今後、電子的にアンケートや投票が集計される
場合、収集したアンケートを容易に流布することが可能
なので、プライバシー侵害の危険は大きい。

【０００４】本発明は、分析に必要な項目の組以外の組
の項目値を統合しにくくする集計結果分析システムを提
案する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第一の発明の集計結果分
析システムは、記入者の性別・年齢別・収入別・職業別
等の属性項目または複数の回答項目から集計結果を分析
する集計結果分析システムにおいて、前記属性項目また
は前記回答項目を公開鍵で暗号化して回答文を出力する
記入装置と、前記回答文を受取る窓口装置と、割り当て
られた担当の属性項目に関してのみ統計をとる担当装置
とから構成されることを特徴とする。

【０００６】第二の発明の集計結果分析シシステムは、
記入者の性別・年令別・収入別・職業別等の属性項目ま
たは複数の回答項目から集計結果を分析する集計結果分
析システムにおいて、前記属性項目または前記回答項目
を複数の回答文として出力する記入装置と、前記複数の
回答文を受取り、統計をとる窓口装置とから構成される
ことを特徴とする。

【０００７】第三の発明の集計結果分析システムは、記
入者の性別・年令別・収入別・職業別等の属性項目また
は複数の回答項目のクロス集計を行い、集計結果を分析
する集計結果分析システムにおいて、前記属性項目また
は前記回答項目まを公開鍵で暗号化して回答文を出力す
る記入装置と、前記回答文を受け取る窓口装置と、割り
当てられた担当の項目に関して統計をとる担当装置とか
らなり、前記担当装置は順番が割り当てられ、一番目の
担当装置は、割り当てられた担当の項目を復号し、他の
項目を再び暗号化し、回答文の順番を混ぜ合わせたもの
を次の担当装置に送信し、次の担当装置は、直前の担当
装置から暗号化された項目を受け取り、割り当てられた
担当の項目を復号し、まだ復号されていない項目があれ
ば、該項目を再び暗号化し、回答文の順番を混ぜ合わせ
たものを次の担当装置に伝え、すべての項目が復号され
ていれば統計結果を出力することを特徴とする。

【０００８】

【実施例】つぎに、図１から図７を参照して第一、第二
および第三の発明の実施例について説明する。

【０００９】本発明においては、図１のように、ｍ個の
担当装置１０１（１）〜１０１（ｍ）及び１つの窓口装
置１００が相互に安全な通信チャネル（例えばデータ回
線）１０５で結ばれ、また、この窓口装置はｋ個の記入
装置１０２（１）〜１０２（ｋ）と、安全な通信チャネ
ル（例えばデータ回線）１０６によって無記名で通信可
能であるとする。さらに各ｍ個の担当装置１０１（１）
〜１０１（ｍ）が相互に通信できる安全な通信チャネル
（例えばデータ回線）１０７が存在する場合の集計結果
分析システムに実施する冷を述べる。

【００１０】この集計結果分析システムは準備フェーズ
と、記入フェーズ、集計フェーズからなる。

【００１１】まず、図３を用いて第一の発明の準備フェ
ーズを説明する。

【００１２】本集計結果分析システムを実施するための
準備として、窓口装置１００はまず調査対象となる問題
（アンケートや、投票課題）を決め（ステップ１１）、
統計を取りたい属性項目を決める（ステップ１２）。こ
れに伴い属性項目ｍが決まり、各属性項目に担当装置を
割り当てる（ステツプ１３）。ここでは簡単のために例
として、駅全面禁煙に賛成か反対かを調査対象の問題と
し、属性項目は性別・年齢（３０歳以上か未満か）職業
の有無・住所（都内か都外か）の４つとする。（すなわ
ち、ｍ＝４とする。） ４つの担当装置は自分の公開鍵と秘密鍵を生成し、公開
鍵のみを窓口装置に報告する（ステップ４） 例えば、公開鍵暗号方式としてゴールドワッサ・ミカー
リ暗号を用いるとする。この暗号ついては、１９９１年
情報処理学会誌Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ，６ｐｐ．６５５−
６５６に詳しくかかれている。以下では、この暗号を例
にとって説明するが、他の暗号を用いても本発明を実施
することは可能である。

【００１３】そこで、各担当装置ｉ（ｉ＝１，２，３，
４）はｎ_i を二つの素数ｐ_i ，ｑ_iの積とし、ｐ_i ，ｑ
_i はどちらも４で割って３余る整数とする。また法ｎ_i
における平方比剰余をｙ_i とおく。ここで、ｙ_i が法ｎ
_i における平方非剰余であるとは、どのような数ｘを持
ってきてもｘ² ＝ｙ_i ｍｏｄｎ_i とならないことであ
る。この場合、上記文献にはｙ_i ＝−１ｍｏｄｎ_i とし
てよいことが書かれている。ここで、担当装置ｉの公開
鍵はｎ_i ，ｙ_i であり、対応する秘密鍵はｐ_i ，ｑ_i で
ある。

【００１４】最後に、窓口装置は属性フォーマットとし
て各属性の表現方法を記述する。例えば担当装置１が担
当する性別という属性項目の場合、男性の場合０、女性
の場合１と設定する。本実施例では簡単のため０、１の
選択番号で属性を表現するが、選択番号を複数にした
り、自由形式に記述した文章をアスキー文字列に置き換
えることに容易に拡張できる。

【００１５】窓口装置はこれらフォーマットとともに、
使用する暗号アルゴリズム及び担当装置の公開鍵を記入
者に伝える（ステップ１５）。

【００１６】以上が準備フェーズである。

【００１７】次に、記入フェーズを説明するが、窓口装
置１００は各記入装置に対して同じ手順を踏むので、特
定の記入装置１０２（ｊ）に対する手順を例にとって説
明を続ける。図２を用いて記入フェーズを詳細に述べ
る。

【００１８】まず記入装置１０２（ｊ）は窓口装置の指
定したフォーマットに従い、各担当装置に送るべく自分
の属性データを反映させたビット列ｘ₁ ，ｘ₂ ，ｘ₃ ，
ｘ₄を情報符号化器３０２により生成する。

【００１９】次に、情報変換器３０４は、乱数発生器３
０３の出力ｒ₁ ，ｒ₂ ，ｒ₃ ，ｒ₄と各担当装置の公開
定数ｙ_i ，ｎ_i を用いて、各ｘ_i （ｉ＝１，２，３，
４）について ｓ_i ＝ｙ_i ^{x i} ・ｒ_i ² ｍｏｄｎ_i を計算する。

【００２０】情報変換器３０４の出力ｓ₁ ，ｓ₂ ，
ｓ₃ ，ｓ₄ と、回答入力手段３０６から入力された調査
対象の問題（本例では、駅全面禁煙に賛成かどうか）に
対する回答ａを並べたものを回答文として、無記名送信
手段３０５により送信者名を付記せずに窓口装置１００
に送出する。

【００２１】窓口装置は期限がきたら、記入フェーズを
終了を合図する。

【００２２】次に集計フェーズを説明する。

【００２３】窓口装置１００は、記入フェーズ中に送付
された回答文を集計する。

【００２４】窓口装置１００が担当装置１が担当する性
別という項目で分析したい場合を第一の実施例とし、以
下に詳細に述べる。

【００２５】まず、窓口装置は性別担当の担当装置１に
各回答文の回答と性別項目の値の対（ａ，ｓ₁ ）を渡
す。

【００２６】担当装置１は、自分の秘密鍵であるところ
のｎ₁ の素因数ｐ₁ ，ｑ₁ を用いて、ｓ₁ が法ｎ₁ にお
いて平方剰余か否かを判定する。平方剰余であれば、こ
の属性は０、平方非剰余であれば、属性は１となる。こ
のように属性値を復号し、属性と意見ａの分析結果を窓
口装置に返す。

【００２７】上記のように行なえば、窓口装置に分析結
果以上の情報の集積を防ぐことができる。

【００２８】次に第二の実施例について述べる。

【００２９】本発明の集計結果分析システムを、図４の
ように、１つの窓口装置１００がｋ個の記入装置１０２
（１）〜１０２（ｋ）と、安全な通信チャネル（例えば
データ回線）１０６によって無記名で通信可能である場
合の集計結果分析システムに実施する例を述べる。

【００３０】この集計結果分析システムは準備フェーズ
と、記入フェーズ、集計フェーズからなる。

【００３１】まず、図６を用いて第二の発明の準備フェ
ーズを説明する。

【００３２】本集計結果分析システムを実施するための
準備として、窓口装置１００はまず調査対象となる問題
（アンケートや、投票課題）を決め（ステップ２１）、
統計を取りたい属性項目を決める（ステップ２２）。こ
れに伴い属性項目数ｍが決まる。ここでは第一の実施例
と同様、簡単のために冷といして、駅全面禁煙に賛成か
反対かを調査対象の問題とし、属性項目は性別・年齢
（３０歳以上か未満か）・職業の有無・住所（都内か都
外か）の４つとする。最後に、窓口装置は属性フォーマ
ットとして各属性の表現方法を記述する（ステップ２
３）。例えば属性項目番号が１の性別という属性項目の
場合、男性の場合０、女性の場合１と設定する。本実施
例ではは簡単のため０、１の選択番号で属性を表現する
が、選択番号を複数にしたり、自由形式に記述した文章
をアスキー文字列に置き換えることに容易に拡張でき
る。

【００３３】以上が準備フェーズである。

【００３４】次に、記入フェーズを説明するが、窓口装
置１００は各記入者に対して同じ手順を踏むので、特定
の記入装置１０２（ｊ）に対する手順を例にとって説明
を続ける。図５を用いて記入フェーズを詳細に述べる。

【００３５】まずに記入装置１０２（ｊ）は窓口装置の
指定したフォーマットに従い、各項目の自分の属性デー
タを反映させたビット列ｘ₁ ，ｘ₂ ，ｘ₃ ，ｘ₄ を情報
符号化器４０２により生成する。

【００３６】情報符号化器４０２の出力ｘ₁ ，ｘ₂ ，ｘ
₃ ，ｘ₄ と、回答入力手段４０６から入力された調査対
象に問題（本例では、駅全面禁煙に賛成かどうか）に対
する回答ａと、属性項目番号１，２，３，４をそれぞれ
組み合わせた４つの回答文（１，ａ，ｘ₁ ），（２，
ａ，ｘ₂ ），（３，ａ，ｘ₃ ），（４，ａ，ｘ₄ ）を独
立に無記名送信手段４０５により送信者名を付記せずに
窓口装置１００に送出する。

【００３７】窓口装置は期限がきたら、記入フェーズ終
了を合図する。

【００３８】次に集計フェーズを説明する。

【００３９】窓口装置１００が第一の項目である性別に
よって分析したい場合を第二の実施例とする。窓口装置
は送付されてきた回答文のうち、最初が１である（１，
ａ，ｘ₁ ）という回答文に注目し、属性ｘ₁ と意見ａの
分析結果を得れば良い。

【００４０】上記のように行なえば、記入装置が数回に
わけて独立に回答文を送付する手間が生じるが、窓口装
置に分析結果以上の情報の集積を防ぐことができる。

【００４１】次に、窓口装置１００が年齢及び職業とい
う項目で分析したい場合を第三の実施例として、以下に
詳細に述べる。

【００４２】これは第一の実施例と同様に担当装置が存
在し、第一の実施例と同様に準備フェーズ、記入フェー
ズが終わっているものとし、集計フェーズだけを図７を
用いて説明する。

【００４３】第一の実施例と異なり、窓口装置１００が
年齢及び職業という項目で分析したい場合である。第一
の実施例のように、年齢による分析結果と職業による分
析結果のみを入手しても年齢と職業のクロス集計は求め
られない。そこで別の集計方法をとるのだが、この時も
窓口装置が必要以上の情報を入手できないようにした
い。たとえば、窓口装置が年齢及び職業という項目及び
性別と住所という項目の分析を行なっても、年齢、職
業、性別、住所の分析ができないようにすることが目的
である。

【００４４】年齢属性は担当装置２が、職業属性は担当
装置３が担当しているとして、話をすすめる。まず、窓
口装置は年齢属性担当の担当装置２に各回答文の回答，
年齢，職業項目の値（ａ，ｓ₂ ，ｓ₃ ）を渡す（ステッ
プ３１）。

【００４５】担当装置２は窓口装置からのデータを送信
し（ステップ３２）、まず、自分の担当項目を復号する
（ステッブ３３）。すなわち、ｓ₂ 各回答文の年齢項目
の値を自分の秘密鍵であるところのｎ₂ の素因数を用い
て、ｓ₂ が法ｎ₂ において平方剰余か否かを判定する。
平方剰余であれば、この属性は０、平方非剰余であれ
ば、属性は１となる。このようにして求めた属性値をｘ
₂ とする。

【００４６】次に担当装置２は、ｓ₃ 各回答文の職業項
目の値を、担当装置３の公開鍵を用いて、再暗号する
（ステップ３４）。ここで、再暗号とは、与えられた暗
号文に対して、復号結果を変えずに別の暗号文に変換す
ることである。今まで述べてきたゴールドワッサ・ミカ
ーリの暗号方式を用いる場合、担当装置２は乱数ｃを発
生させ、ｓ₃ ｔ₃ ＝ｓ₃ ・ｃ² ｍｏｄｎ₂ と変換する。このとき、ｓ₃ が平方剰余であればｔ₃ も
平方剰余であり、ｓ₃ が平方非剰余であればｔ₃ も平方
非剰余になるので、復号結果を変えずに別の暗号文にな
っている。

【００４７】最後に担当装置２は上記のようにして得ら
れた各回答文値の集合（ａ，ｘ₂ ，ｔ₃ ）を回答文の順
番を混ぜ合わせて、担当装置３に渡す（ステップ３
５）。

【００４８】担当装置３は、担当装置２から情報を受け
取り（ステップ３６）、まず、自分の担当項目を復号す
る（ステップ３７）。すなわち、ｔ₃ の項目を自分の秘
密鍵を用いて、ｔ₃ が法ｎ₃ において平方剰余か否かを
判定する。平方剰余であれば、この族性は０、平方非剰
余であれば、属性は１となる。それとａ，ｘ₂ の値を用
いて、年齢と職業によりクロス集計結果を算出し、窓口
装置に返す（ステップ３８）。

【００４９】このように行なえば、窓口装置はもとよ
り、担当装置２あるいは担当装置３にも、集計結果以上
の情報が漏洩することなく、正しい分析を行うことがで
きる。

【００５０】第一、第二、及び第三の実施例では属性値
が０、１の場合を述べてきたが、ゴールドワッサ・ミカ
ーリ暗号を拡張した多次剰余暗号を用いれば、属性値が
複数の場合にも容易に対応が可能である。

【００５１】また、三実施例では属性項目により集計結
果を分析する場合の例をあげたが、複数の回答項目から
なる集計結果を分析する場合にも同様に適用することが
できる。たとえば、性別は「あなたは男性ですか」とい
う質問の回答と読みかえることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明を用
いれば、必要な項目の組以外の項目の値を統合すること
は不可能になり、記入者のプライバシー侵害を最小限に
抑える集計結果分析システムが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の発明の集計結果分析システムを示す図

【図２】第一の発明の記入フェーズの例を示すブロック
図

【図３】第一の発明の準備フェーズの例を示す図

【図４】第二の発明の集計結果分析システムを示す図

【図５】第二の発明の記入フェーズの例を示すブロック
図

【図６】第二の発明の準備フェーズの例を示す図

【図７】第三の発明の集計フェーズの例を示す図

【符号の説明】

１００ 窓口装置 １０１（ｉ） 担当装置 １０２（ｊ） 記入装置 ２０６ 受信手段 ３０１ 公開鍵保持手段 ３０２，４０２ 情報符号化器 ３０３ 乱数発生器 ３０４ 情報変換器 ３０５，４０５ 無記名送信手段 ３０６，４０６ 回答入力手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記入者の性別・年齢別・収入別・職業別
   等の属性項目または複数の回答項目から集計結果を分析
   する集計結果分析システムにおいて、前記属性項目また
   は前記回答項目を、公開鍵で暗号化して回答文を出力す
   る記入装置と、前記回答文を受取る窓口装置と、割り当
   てられた担当の項目に関してのみ統計をとる担当装置と
   から構成されることを特徴とする集計結果分析システ
   ム。
2. 【請求項２】 記入者の性別・年齢別・収入別・職業別
   等の属性項目または複数の回答項目から集積結果を分析
   する集計結果分析システムにおいて、前記属性項目また
   は前記回答項目を複数の回答文として出力する記入装置
   と、前記複数の回答文を受取り、統計をとる窓口装置と
   から構成されることを特徴とする集計結果分析システ
   ム。
3. 【請求項３】 記入者の性別・年齢別・収入別・職業別
   等の属性項目または複数の回答項目のクロス集計を行
   い、集積結果を分析する集計結果分析システムにおい
   て、前記属性項目または前記回答項目を公開鍵で暗号化
   して回答文を出力する記入装置と、前記回答文を受け取
   る窓口装置と、割り当てられた担当の項目に関して統計
   をとる担当装置とからなり、前記担当装置は順番が割り
   当てられ、一番目の担当装置は、割り当てられた担当の
   項目を復号し、他の項目を再び暗号化し、回答文の順番
   を混ぜ合わせたものを次の担当装置に送信し、次の担当
   装置は、直前の担当装置から暗号化された項目を受け取
   り、割り当てられた担当の項目を復号し、まだ復号され
   ていない項目があれば、該項目を再び暗号化し、回答文
   の順番を混ぜ合わせたものを次の担当装置に伝え、すべ
   ての項目が復号されていれば統計結果を出力することを
   特徴とする集計結果分析装置。